Numero De Transporte

Universidad nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Práctica número 3: Número de transporte

Fundamentos de Procesado Electrometalúrgico

Profesora: Vianey Torres Mendoza

Alumno: Callejas Canseco Pedro Arturo

Fecha: 8 de Septiembre de 2014

Objetivos:

Determinar el número de transporte del protón (H+) de una solución HCl 0.1M por el método de frontera móvil.

Procedimiento experimental:

Materiales:

1 vaso de precipitados

1 matráz aforado de 100ml

1 pipeta de 0.5ml

1 jeringa

1 embudo de plástico

1 manguera

1 alambre de cobre

1 resistencia

1 fuente de poder

3 pares de caimanes

Parafilm Reactivos:

HCl 0.1M

Verde de malaquita

Conectar el siguiente circuito:

La pipeta se rellenará de HCl cuidadosamente, evitando que se formen burbujas de aire, ya que no logrará que se cierre el circuito. Posteriormente se tapará con parafilm la parte inferior.

Rellenaremos hasta el borde superior para también cubrir con parafilm, y por la parte inferior introduciremos el alambre de cobre.

Por la parte superior se colocará un embudo y dentro de éste un electrodo de grafito. Es muy importante haber sellado bien con parafilm y evitar que existan fugas.

Se encenderá la fuente de poder, con una voltaje de 15V.

Al observar que se forma la interfase tomar mediciones de resistencia, voltaje y tiempo cada 0.1 mL de avance de la interfase.

Resultados y análisis

Estos fueron los resultados que se registraron durante la experimentación:

t(min) Voltaje(mV) Resistencia (Ω)

0 5.0 30

5.4 5.1 35

10.28 4.9 27.2

15.23 4.6 26.6

20.05 4.5 26.2

25.3 4.3 26

Tabla 1: Resultados obtenidos

Para determinar el número de transporte del ión H+, partiremos de la fórmula:

t^+=ΛVnCF/It (1)

Donde:

t+: numero de trasporte del catión

ΔV: es el gradiente de volumen=0.01ml

n: es el numero de equivalentes de electrones intercambiados (para H+)=1

C: es la concentración molar de la disolución=0.1M

F: es la constante de Faraday= 96500 C/mol

I: es la intensidad (Amperes)

t: es el tiempo (segundos)

Al realizar el análisis dimensional en la ecuación 1, observamos que el número de transporte es adimensional:

t^+=(L)(eq/L)(C/eq)/((C/s)(s))= ((L)(eq)(C)(s))/((L)(eq)(C)(s))

Al no obtener el dato de Intensidad de corriente, lo podemos obtener por medio de la ley de Ohm:

I=V/R (2)

Se mostrará una tabla con los valores obtenidos para después obtener su número de transporte para el equipo 1:

t(min) t(seg) ∆V(L) Voltaje(mV) Voltaje (V) Resistencia (Ω) I(Amperes)

324 324 0.0001 5.1 0.0051 10 0.00051

292 616 0.0001 4.9 0.0049 10 0.00049

298 914 0.0001 4.6 0.0046 10 0.00046

289 1203 0.0001 4.5 0.0045 10 0.00045

315 1518 0.0001 4.3 0.0043 10 0.00043

Tabla 2: Cálculos de equipo 1

Con estos datos podemos calcular el número de transporte para ión H+. Sabiendo que 1- t+= t-, podemos calcular el anión (Cl-). Es importante mencionar que para el caso de el HCl es la misma concentración molar a la normal ya que solo posee un equivalente.

Se tomará como ejemplo el primer valor del número de transporte, después de los valores obtenidos se realizará un promedio, este será nuestro resultado final:

t (seg) ∆V(L) t+ t-

324 0.0001 0.5839 0.4160

292 0.0001 0.6744 0.3256

298 0.0001 0.7039 0.2961

289 0.0001 0.742 0.258

315 0.0001 0.7124 0.2876

0.6833 0.3166 Promedio

t^+=ΛVnCF/It

t^+=(0.00001L)(1)(0.1 mol⁄L)(96500 C⁄mol)/((0.000145 C⁄s)(324s))=0.5839

Tabla 3: Valores de número de transporte. Equipo 1

t-= 1 - 0.82466= 0.4160

A continuación se mostrarán los resultados obtenidos por el equipo número 2:

t (s) ∆V(L) Voltaje(mV) Voltaje (V) Resistencia (Ω) I(Amperes)

243 0.0001 3 0.003 10 0.0003

361 0.0001 2.8 0.0028 10 0.00028

312 0.0001 2.7 0.0027 10 0.00027

427 0.0001 2.4 0.0024 10 0.00024

415 0.0001 2.3 0.0023 10 0.00023

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